[發明專利]淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定方法和裝置

有效

• 申請號: 200910018528.0
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101660980A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 周毅;喬納森·格蘭特;魯琳;楊紅生;劉鷹;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: G01N1/02
• 分類號: G01N1/02;G01N5/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及到海洋動物生態學的實驗技術，具體地說是一種淺水區潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的現場測定方法和裝置。

背景技術

雙殼貝類作為濾食性動物，具有很強的濾水能力，能夠通過濾食和生物沉積作用增加懸浮顆粒物從水柱到底部環境的通量，在沿岸海域生態系統的物質和營養循環以及能量流動中扮演著重要的角色。貝類吸收其中的一部分有機質，其它則以糞粒或假糞的形式排出。糞和假糞被通稱為生物沉積物(biodeposits)，這種物質沉淀到海底底部的過程被稱為生物沉積作用(biodeposition)，雙殼貝類生物沉積作用的現場測定已經成為生態學家研究雙殼貝類的生態系統功能的一種重要手段。

目前，國際上對雙殼貝類(如貽貝、牡蠣、扇貝等)生物沉積作用的現場測定方法，主要針對潮下帶海水較深的貝類設計的，即將測定裝置直接放置在海底平面上或者將測定裝置懸浮在水層中，測定裝置一般為圓柱形沉積物捕集器，其高度一般在50厘米以上，實驗動物則放置在捕集器的頂部。這種測定方法的局限性在于實驗動物的水層(離海底50厘米以上)并不能準確反應底棲貝類所處的水環境，尤其是懸浮顆粒物濃度這一因子。因為底棲貝類生活在海底表面，而海底附近水層中的顆粒物濃度，由于沉積物的再懸浮等原因，要比上浮海水高得多。

可見，國內外現有的底棲貝類生物沉積作用的現場測定方法有較大的局限性，尤其是不適合直接應用于潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的測定。在潮間帶，隨著潮漲潮落，潮間帶海水時常很淺(如50厘米以下)，海底也時常露出水面，水環境的變化甚為劇烈。因而，對于生活在潮間帶的雙殼貝類，現有的針對潮下帶較深水域貝類生物沉積速率的測定方法，顯然不適合用以測定潮間帶雙殼貝類生物沉積速率。總之，目前國內外尚未見有現場直接準確測定潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的方法和裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠現場準確測定淺水區潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的方法及裝置，解決現有技術中存在實驗動物的水層(離海底50厘米以上)不能準確反應潮間帶底棲貝類所處的水環境，尤其是懸浮顆粒物餌料濃度這一環境因子等問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定裝置，該裝置設有生物沉積物捕集器及外桶，生物沉積物捕集器設置于外桶中；生物沉積物捕集器包括桶、漏斗和瓶，漏斗和瓶設置于桶內，瓶設置于桶的內底部，漏斗與瓶連通，桶頂部通過第一層網片遮蓋，漏斗頂部通過第二層網片遮蓋，雙殼貝類實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間。

所述的淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定裝置，第一層網片和第二層網片的網目大小為5～25毫米，兩層網片之間的距離為3～6厘米。

所述的淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定裝置，漏斗底部插裝于瓶的開口部。

所述的淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定裝置，桶為PVC圓柱桶。

一種淺水區雙殼貝類生物沉積作用的現場測定方法，利用所述的生物沉積物捕集器，現場測定貝類的生物沉積速率，具體步驟如下：

(1)進行現場測定前，首先將一個直徑比上述生物沉積物捕集器稍大的外桶固定在海底中；

(2)進行現場測定時，選擇低潮時或通過潛水，將生物沉積物捕集器放在外桶中，生物沉積物捕集器中的桶露出地面部分為10～30厘米，將實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間，實驗動物所產生的生物沉積物將沿著漏斗沉降到瓶中，瓶中事先放置毒物以保護所收集的沉積物，以免受微生物的降解；

(3)生物沉積物捕集器在研究海區里放置1～5天后，將收集沉積物的瓶取出，運用虹吸法去除瓶中上覆海水，收集沉積物，用80目的篩子過濾去掉沉積物中較大的顆粒物，對過濾后的細小沉積物用蒸餾水脫鹽、烘干并稱重；

(4)通過以下計算公式得到貝類的生物沉積速率BDR，g/(ind·d))：

BDR＝(D_s-D_c)/(N·t)，其中：D_s表示放置貝類的捕集器所收集沉積物的總量(g)，D_c為對照捕集器所收集的沉積物總量(g)，N為實驗動物的數量(個)，t為持續時間(天)。

所述步驟(2)中，現場測定設兩個處理組，包括實驗動物的處理組以及對照組，對照組中不放置實驗動物，每組至少設置3個重復；對照組收集的沉積物為自然沉積物，而包含實驗動物的處理組所收集的沉積物是實驗動物所產生的生物沉積物與自然沉積物的混合物。